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搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统

阅读：721发布：2021-04-08

专利汇可以提供搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提供一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，本实用新型包括主控模块、辅控模块、上装控制模块(BBM)、CAN仪表显示模块、车辆监控模块、搅拌罐转速反馈模块。主控模块或辅控模块向上装控制模块 (BBM)发送目标搅拌罐转速信息，BBM接收搅拌罐目标转速信息，同时接收发动机转速信息、搅拌罐的实时转速信息，上装控制模块(BBM)输出PWM波调节搅拌罐转速。CAN总线仪表通过CAN总线接收来自发动机ECU、BBM的信息用于显示。对于搅拌罐工作模式的显示可有效帮助驾驶员了解搅拌罐状态，同时车辆监控模块记录车辆的行驶状态、搅拌罐的工作状态等，有助于后台了解其工作状态，便于车队管理。，下面是搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，包括主控模块、上装控制模块(BBM)、车辆监控模块、CAN总线仪表显示模块、搅拌罐转速反馈模块及动力传动系统，具体地：
主控模块与上装控制模块(BBM)连接，主控模块向上装控制模块(BBM)发送数据指令；
主控模块用于将搅拌罐的目标转速信息发送给上装控制模块(BBM)；
上装控制模块(BBM)包括接收信号模块、运算处理模块、传送命令模块；
上装控制模块(BBM)同时接受发动机ECU发出的发动机转速信号以及搅拌罐转速反馈模块反馈的搅拌罐转速信号；上装控制模块(BBM)与动力传动系统连接，上装控制模块(BBM)将经过运算后需要调整的数据发送到动力传动系统，动力传动系统执行该数据，实现闭环控制，达到搅拌罐的转速保持恒定；
搅拌罐转速反馈模块将实时转速传递给上装控制模块；
CAN总线仪表显示模块对搅拌罐运行状态进行显示；
车辆监控模块记录车辆的行驶状态、搅拌罐的工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，系统还设有辅控模块，辅控模块将搅拌罐的目标转速信息发给上装控制模块(BBM)，系统采用主控模块与辅助控制模块联合控制，但同一时间只有一个起作用，主控模块上设有主控/辅控切换开关。
3.根据权利要求2所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，动力传动系统包括电比例阀、变量泵、液压马达、减速机，上装控制模块(BBM)输出PWM波，改变电比例阀电流的大小，从而改变量泵斜盘角度，再通过液压马达和减速机从而调节搅拌罐转速；CAN仪表通过CAN总线接收来自发动机ECU、上装控制模块(BBM)的信息用于显示；车辆监控模块。
4.根据权利要求3所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，上装控制器(BBM)通过CAN总线接受来自发送机ECU、辅控模块的信息；车辆监控模块，通过CAN总线采集搅拌罐转速及工作模式信息，对搅拌罐的工作模式、转速等进行监控，反馈给系统；CAN仪表显示模块，通过CAN总线采集搅拌罐转速及工作模式信息，对搅拌罐的工作模式、转速等进行显示，供驾驶员使用。
5.根据权利要求4所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，主控模块上有四个翘班开关一个拨段开关，四个翘班开关分别是主控/辅控切换开关、转速加/转速减开关、应急开关、急出/急进开关；拨段开关具有进料、运输、停止、出料四个模式。
6.根据权利要求5所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，辅控模块设有转速+、转速-、进料、出料、停止按键。
7.根据权利要求1至6任一种所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，系统具有应急模式，上装控制模块(BBM)中包括两个独立的控制模块：常规控制模块和应急模块，彼此之间独立运行；应急模块设置为：当搅拌罐长期转或者一直不转时，应急模块启动，避免搅拌罐及混凝土的损坏。
8.根据权利要求7所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，上装控制模块(BBM)输出PWM波，通过两种途径，一是常规控制模块包含进料、出料、运输模式；另一种是应急模式下的急进/急出；应急模块独立连接蓄电池，在应急模式下，直接将从蓄电池得到的12v电给电比例阀，使搅拌罐运转。
9.根据权利要求1至6任一种所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，车辆是一个物联网控制终端，车辆通过CAN总线与CAN仪表、上装控制模块(BBM)以及发动机ECU相连，物联网另一端相连的电脑终端或手机终端接收车辆数据；
车辆数据包括搅拌车的工作状态是出料、进料还是运输、运输到何处的数据。
10.根据权利要求9所述的一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，其特征在于，系统具有应急模式，上装控制模块(BBM)中包括两个独立的控制模块：常规控制模块和应急模块，彼此之间独立运行；当搅拌罐长期转或者一直不转时，应急模块启动，上装控制模块(BBM)输出PWM波，通过两种途径，一是常规控制模块包含进料、出料、运输模式；另一种是应急模式下的急进/急出；在应急模式下，直接将从蓄电池得到的12v电给电比例阀，使搅拌罐运转。

说明书全文

搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统

技术领域

[0001] 本实用新型属于搅拌运输车领域，具体涉及搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统。

背景技术

[0002] 目前随着国家对基础设施及各种工程项目的不断投入，水泥搅拌运输车需求量逐年上升。当前市场上的水泥搅拌运输车，在运行过程中，搅拌罐的转速随着发送机转速的变化而变化，罐体转速不恒定导致车辆的无用功率增加、油耗上升，而且也直接影响到搅拌罐体寿命、车辆的稳定性，对用户使用而言还会影响混凝土的搅拌质量。搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制系统具有有效降低燃油消耗，提高水泥搅拌质量、延长罐体寿命及运输距离等优势。同时对于搅拌罐工作模式等的显示可有效的帮助驾驶员了解搅拌罐状态，对搅拌罐工作模式等的监控有助于后台了解其工作状态，便于车队管理。实用新型内容

[0003] 本实用新型针对上述一个或多个技术原因，提供一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统。

[0004] 本发明技术方案：

[0005] 一种搅拌运输车搅拌罐转速恒定控制、监控及显示系统，包括主控模块、上装控制模块(BBM)、车辆监控模块、CAN总线仪表显示模块、搅拌罐转速反馈模块及动力传动系统，具体地：

[0006] 主控模块与上装控制模块(BBM)连接，主控模块向上装控制模块(BBM)发送数据指令；主控模块用于将搅拌罐的目标转速信息发送给上装控制模块(BBM)；

[0007] 上装控制模块(BBM)包括接收信号模块、运算处理模块、传送命令模块；

[0008] 上装控制模块(BBM)同时接受发动机ECU发出的发动机转速信号以及搅拌罐转速反馈模块反馈的搅拌罐转速信号；上装控制模块(BBM)与动力传动系统连接，上装控制模块(BBM)将经过运算后需要调整的数据发送到动力传动系统，动力传动系统执行该数据，实现闭环控制，达到搅拌罐的转速保持恒定；

[0009] 搅拌罐转速反馈模块将实时转速传递给上装控制模块；

[0010] CAN总线仪表显示模块对搅拌罐运行状态进行显示；

[0011] 车辆监控模块记录车辆的行驶状态、搅拌罐的工作状态。

[0012] 进一步地，系统还设有辅控模块，辅控模块将搅拌罐的目标转速信息发给上装控制模块(BBM)，系统采用主控模块与辅助控制模块联合控制，但同一时间只有一个起作用，主控模块上设有主控/辅控切换开关。

[0013] 进一步地，动力传动系统包括电比例阀、变量泵、液压马达、减速机，上装控制模块(BBM)输出PWM波，改变电比例阀电流的大小，从而改变量泵斜盘角度，再通过液压马达和减速机从而调节搅拌罐转速；CAN仪表通过CAN总线接收来自发动机ECU、上装控制模块(BBM)的信息用于显示；车辆监控模块。

[0014] 进一步地，上装控制器(BBM)通过CAN总线接受来自发送机ECU、辅控模块的信息；车辆监控模块，通过CAN总线采集搅拌罐转速及工作模式信息，对搅拌罐的工作模式、转速等进行监控，反馈给系统；CAN仪表显示模块，通过CAN总线采集搅拌罐转速及工作模式信息，对搅拌罐的工作模式、转速等进行显示，供驾驶员使用。

[0015] 进一步地，主控模块上有四个翘班开关一个拨段开关，四个翘班开关分别是主控/辅控切换开关、转速加/转速减开关、应急开关、急出/急进开关；拨段开关具有进料、运输、停止、出料四个模式。

[0016] 进一步地，辅控模块设有转速+、转速-、进料、出料、停止按键。

[0017] 进一步地，系统具有应急模式，上装控制模块(BBM)中包括两个独立的控制模块：常规控制模块和应急模块，彼此之间独立运行；应急模块设置为：当搅拌罐长期转或者一直不转时，应急模块启动，避免搅拌罐及混凝土的损坏。

[0018] 进一步地，上装控制模块(BBM)输出PWM波，通过两种途径，一是常规控制模块包含进料、出料、运输模式；另一种是应急模式下的急进/急出；应急模块独立连接蓄电池，在应急模式下，直接将从蓄电池得到的12v电给电比例阀，使搅拌罐运转。

[0019] 进一步地，车辆是一个物联网控制终端，车辆通过CAN总线与CAN仪表、上装控制模块(BBM)以及发动机ECU相连，物联网另一端相连的电脑终端或手机终端接收车辆数据；车辆数据包括搅拌车的工作状态是出料、进料还是运输、运输到何处的数据。

[0020] 进一步地，系统具有应急模式，上装控制模块(BBM)中包括两个独立的控制模块：常规控制模块和应急模块，彼此之间独立运行；当搅拌罐长期转或者一直不转时，应急模块启动，上装控制模块(BBM)输出PWM波，通过两种途径，一是常规控制模块包含进料、出料、运输模式；另一种是应急模式下的急进/急出；在应急模式下，直接将从蓄电池得到的12v电给电比例阀，使搅拌罐运转。

[0021] 本实用新型的有益效果在于：搅拌运输车搅拌罐恒速控制系统，使得搅拌罐的转速不随发动机的转速的改变而变化，始终保持设定的目标值。搅拌罐转速的恒定可有效提高搅拌车行驶的稳定性和搅拌罐的使用寿命，减少发动机功率消耗，提高燃油经济性，同时混凝土的搅拌质量也到了提高。搅拌罐转速的显示可有效的获取搅拌罐工作状态，车辆物联网可实时监控搅拌运输车的工作状态，并将相关信息告知后台，亦可进行有效的车队管理。附图说明

[0022] 图1本实用新型的系统原理结构框图；

[0023] 图2本实用新型的模式操作框图；

[0024] 图3本实用新型的主控模块面板的平面图；

[0025] 图4本实用新型的主控模块面板的立体图；

[0026] 图5本实用新型的辅控模块面板的立体图。

具体实施方式

[0027] 现结合附图及具体实施例对本实用新型进行进一步阐述：

[0028] 如图1所示，系统包含两个部分，电气控制部分和动力传递部分。这两个部分合作完成搅拌罐的恒速控制。

[0029] 动力传动系统主要由发动机取力机构(PTO)、变量泵、液压马达、减速机和搅拌罐组成，PTO通过传动轴动力传递给变量泵，机械能转化为液压能，液压马达将液压能转化为机械能，通过减速机减速增矩，从而驱动搅拌罐转动，液压泵单位时间内输出的液压量是可以通过调节液压泵斜盘角度的大小而实现的。

[0030] 电气控制部分包括，主控模块、辅控模块、CAN仪表、车辆监控模块、搅拌罐转速反馈系统。

[0031] 本系统主要包含主控模块、辅控模块、上装控制模块(BBM)、CAN仪表显示模块、车辆监控模块、搅拌罐转速反馈模块等。主控模块或辅助控制模块向上装控制模块(BBM)发送搅拌罐目标转速信息，当BBM接收到搅拌罐目标转速信息，同时接收来自发动机ECU的发动机转速信息、搅拌罐转速反馈模块的搅拌罐转速信息。经过内部程序的计算处理，输出PWM波，改变电比例阀电流的大小，从而改变变量泵斜盘角度，再通过液压马达和减速机从而调节搅拌罐转速。整个过程进行闭环控制。CAN仪表通过CAN总线接收来自发动机ECU、BBM的信息用于显示。同时车辆模块记录车辆的行驶状态，搅拌罐的工作状态等。

[0032] 其中，主控模块通过常规导线与BBM相连，并进行信息传递。主控模块主要包主控/辅控切换开关、转速加/减开关、拨段开关、应急开关和急进/急出开关。主控/辅控切换开关主要用来实现搅拌罐是由主控制器还是辅控制器来控制；转速加/减开关主要是用来调节搅拌罐的目标转速；拨段开关主要有四种模式：进料、出料、停止、运输四种模式；应急开关是当BBM内部恒速控制模块失效或者一直工作时，为了确保搅拌罐的正常运行而切断BBM内部恒速控制模块输出的PWM波，再通过急出/急进按钮使得搅拌罐在不受BBM内部恒速控制模块控制，而由BBM内部应急模块控制的情况下工作。

[0033] 其中，辅控模块通过CAN总线与BBM连接并进行信息传递。辅控模块主要包含转速加、转速减、进料、出料以及停止。当辅控模块起作用时，摁下相应的按键，通过CAN总线将相应的命令信号发送给BBM。

[0034] 其中，CAN仪表主要通过CAN总线与发动机ECU、BBM及车辆相连，除了显示发动机工作信息之外，还用来显示搅拌罐的工作模式进料、出料、运输还是停止。同时显示搅拌罐的转速。

[0035] 其中，车辆是一个物联网控制终端，通过CAN总线与CAN仪表、BBM以及发动机ECU相连。除了接收来自发动机ECU的发动机信息之外，还接收来自BBM的搅拌罐信息，此时后台的老板可以在电脑终端、手机终端等接收到搅拌车的工作状态、是出料、进料还是运输，运输到何处等。

[0036] 其中，搅拌罐转速反馈模块中，搅拌罐转速的反馈通过HALL 传感器进行检测，传感器安装于液压马达输出轴上方。

[0037] 其中，BBM输出PWM波，通过两种途径，一是常规的内部恒速控制模块包含进料、出料、运输模式。另一种是应急模式下的急进/急出。在应急模式下，直接将从蓄电池得到的12v电给电比例阀，使搅拌罐运转。

[0038] 其中，BBM输出的PWM波，用来改变电比例阀中的电流，通过电流产生的磁力改变斜盘的角度，从而改变单位时间内变量泵输出的液压油量，驱动液压马达和减速机，最终使得搅拌罐按照设定的模式运转。

[0039] 在实际工作过程中。首先操作主控模块上的主控/辅控按键，选择是由主控模块还是辅控模块进行控制。当选择主控模块时，通过中间的波段开关选择工作模式进料、出料、停止或运输。当选择运输模式，系统默认搅拌罐在运输模式下转速为1r/min，可以通过转速加、转速减来进行调节，转速加、转速减为自恢复式开关，每点动一次搅拌罐转速改变0.5r/min。

[0040] 上装控制模块(BBM)接收来自主控模块的命令，以及搅拌罐目标转速信息,BBM同时通过CAN采集发动机转速信号，以及通过常规导线采集搅拌罐转速传感器发来的搅拌罐转速信息。当BBM获取工作模式信息、搅拌罐目标转速信息、发送机转速信息、以及搅拌罐转速信息，再经过BBM内部程序处理，输出PWM波，控制电比例阀中线圈的电流，而电流会导致磁铁磁力的变化从而改变变量泵内斜盘的角度。进一步改变变量泵单位时间内输出的液压量而改变搅拌罐转速。

[0041] 车辆监控系统采集发送机信息如转速、机油压力等，同时还采集搅拌运输车工作信息，如搅拌罐工作状态，是处于进料、出料、运输还是停止，搅拌罐的转速等。同时将信息反馈给后台，以便于车队老板进行监控，以及进行相应的数据分析。

[0042] CAN仪表同样采集发送机信息如转速、机油压力等，同时还采集搅拌运输车工作信息，如搅拌罐工作状态，是处于进料、出料、运输还是停止，搅拌罐的转速等。同时将信息显示于仪表显示器上。

[0043] 如图2所示，搅拌罐有四种模式进料、出料、运输、停止，通过操作主控模块发送给上装控制系统(BBM),辅控模块不包含运输。搅拌罐转速操作包括转速加和转速减，主控模块和辅控模块均有此功能。

[0044] 如图3、4所示，主控模块有四个按键，主控/辅控、加速/减速、应急及急出/急进以及一个拨段开关。主控/辅控实现主控模块和辅控模块之间的切换；加速/减速用于设定搅拌罐的目标转速。急进/急出用于切换在紧急状态的搅拌罐的进料(运输)或出料。

[0045] 急进/急出只有在应急按钮按下后才起作用，应急开关有自锁系统。主控模块中有应急模式，紧急操作是为了防止混凝土凝结毁坏搅拌等，摁下应急开关，在BBM内部将原本由BBM内部恒速控制模块输出的PWM波切换为由BBM内部应急模块控制的电压输出。摁下紧急出料/进料，搅拌罐继续运转，此时搅拌罐转速与发动机转速正相关。

[0046] 如图5所示，辅控模块有转速+、转速-、进料、出料、停止。辅控模块与BBM之间通过CAN总线实现信号传递。

[0047] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本案的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本案进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本案的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本案技术方案的精神，其均应涵盖在本案请求保护的技术方案范围当中。

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